人工挖孔桩施工方法.doc

人工挖孔桩施工方法一、挖孔顺序：凡遇相邻桩间距小于2倍桩身直径，界隔桩施工，且后施工桩开挖前，先施工的桩应已浇筑混凝土且满足强度要求。桩芯砼浇灌完成，经抽芯检验合格后，再进行上部结构施工。 二、挖孔桩施工工艺 施工程序为：场地平整放线定桩位架设支架或电动基芦准备潜水泵、鼓风机、照明设备等边挖边抽水每下挖90MM进行桩孔周壁的清理。校核桩孔的直径和垂直度支撑护壁模板浇灌护壁砼拆模继续下挖，达到微风化一定深度后，由勘测单位验收绑扎钢筋笼验收钢筋笼排除孔底积水、放入串筒，灌注桩芯砼至设计顶标高。 三、场地处理 1、对原有场地进行平整。 2、在建筑物外围四周适当位置设置排水沟，做集水井。 3、开挖面做混凝土垫层，C10混凝土厚100mm。 4、桩孔土方的处理 施工现场设置临时土方堆放场地，挖出土方必须在两天内用汽车外运（挖掘机配合人工装车），所挖土方不堆放在孔边，确保施工现场畅通。在第一施工阶段内，、施工段内的土方由井架运到施工段。施工段土方由临时坡道运到施工段，统一堆放，再用自卸汽车外运至堆土场。 四、掘进 1、掘进前向每个操作小组作地下土层、地下分布情况的交底。并指出可能出现的问题和处理的一般法。 2、每个桩孔有一个固定的小组负责施工，每个正在施工的井下、井上均应有人操作，并明确对井下操作人员应负的安全责任，上、下之间有良好的联络信号。 3、保持井内有足够的新鲜空气，不断向井内送风。 4、弃土和其它建筑材料在井内垂直运输时，采取措施，确保井下操作人员的安全，在井底设置安全区，以防物体堕落伤人。 5、掘进工作必须连续进行，交接班的时间尽量缩短，使未经支护的土体减少在空气中或水中的暴露时间，以防坍塌。 6、当相邻孔桩在浇灌桩蕊砼时，原则上要停止掘进，以防竖井在较大侧压力下土体失去稳定而坍塌。 五、钢筋笼采用现场加工，井面绑扎，然后再吊入井底的方法施工，钢筋驳接采用双面搭接焊，搭接长度5d。 六、挖孔的砼工程 挖孔桩的砼分护壁砼及桩蕊砼两部分 1、护壁砼工程 （1）本工程护壁是一个上大下小的楔形圆环，在掘进过程中逐段在竖井内捣制，在较稳定的土层中，护壁的前段高度取900MM，当桩通过强透水层时，每段高度应在500MM左右，如遇含水量丰富，出现流砂的情况，可在钢筋处塞稻草以挡泥砂流出，若遇严重情况时，可在护壁位置的四周打入14100的钢筋，不至于造成桩孔的四周塌方。 （2）护壁砼密实早强，坍落度为3-5CM，采用1CM细石，严禁用插入振动器振捣，以免影响模外的土体稳定。上下护壁间预埋纵向钢筋加以联结，使之成为整体，并确保各段联接处不漏水。 2、桩蕊砼工程 当挖孔桩至设计要求的土质后，将井底残渣清除干净，由设计、勘察、质检和建设单位联合组织桩孔验收，达到设计要求，再进行下道工序绑扎钢筋，浇灌桩蕊砼。 3、浇灌桩蕊砼前的准备工作 （1）堵漏和积水的排除，浇砼前及时将砼护壁上的渗漏处堵塞，然后把井内积水抽干，以保证桩蕊砼质量，堵漏的方法，大面积堵成小面积的、小面积堵成点漏而最后堵塞之。 （2）溜斗、溜刑槽和串筒的准备：砼经过串筒而达到浇筑面，其自由落下的高度不宜大于2M，否则会造成砼的分层和不均匀，影响砼的质量。 4、桩蕊砼的施工 （1）桩蕊砼振捣，由井下操作人员用插入式振动器分层捣密实砼，前层厚度不超过50CM，插入形式为垂直式。插点间距约40-50CM，并且做到“快插慢拔”。 （2）每个桩的桩蕊砼必须一次连续浇捣完毕，不留设施工缝，交接班间隙不超过2小时。 （3）注意控制桩蕊砼的浇筑高度，以免造成桩蕊砼浇过高（但必须高出设计桩顶标高3CM左右、在上部结构砼施工前把桩顶浮浆凿掉）。如桩顶浮浆过多时，必须将浆淘掉，再用坍落度小的砼浇筑，以不存在浮浆为宜。 （4）每一根桩蕊砼做试件一组，并确定每工作台班不少于一组。人挖孔桩内爆破施工注意事项为确保施工安全,提高施工效率,人工挖孔桩孔内爆破施工应注意事项如下： 1.导火线起爆应有工人迅速离孔的设备；导火线应作燃烧速度试验，据以决定导火线所需长度；孔深超过10M时应采用电雷管起爆。 2.必须打眼放炮，严禁祼露药包。对于软岩石炮眼深度不超过0.8M,对于硬岩石炮眼深度不超过0.5M，炮眼数目、位置和斜插方向，应按岩层断面来定。中间一组集中掏心，四周斜插挖边。 3.严格控制用药量，以松动为主。一般中间炮眼装硝铵炸药1/2节，边眼装药1/31/4节。 4.有水炮眼要用防水炸药，尽量避免瞎炮。如果有瞎炮要按安全规程处理。 5.炮眼附近的支撑应加固或设防护措施，以免支撑炸坏引起坍孔。 6.孔内放炮后应迅速排烟，可采用铁桶生火放入孔内底，促过空气对流；或用高压水管或电动鼓风机放入孔底吹风等措施。 当孔深大于12M时，每次放炮后立即测定孔内有害气体的浓度，无仪表测定时，可将敏感性强的动物先吊入孔底试验，数分钟后取出观查察，如果其活动正常，人员方可下井施工。 7.一个孔内进行爆破作业，其它孔内的施工人员孔必须到地面安全处躲避。钻孔灌注桩断桩预防及处理方法钻孔灌注桩基础由于其施工设备简单、易于操作而被广泛应用于桥梁建设中，目前已形成了一套比较成熟的施工技术。但是由于钻孔灌注桩的施工受多种因素影响，处理不好容易引起断桩，因此对断桩的预防是钻孔灌注桩施工中的一个重要问题。 一、断桩原因 断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中，泥浆或砂砾进入水泥混凝土，把灌注的混凝土隔开并形成上下两段，造成混凝土变质或截面积受损，从而使桩不能满足受力要求。常见的断桩原因大致可分为以下几种情况： （1）由于混凝土坍落度过小，或由于石料粒径过大、导管直径较小，在灌注过程中堵塞导管，且在混凝土初凝前无法疏通好，不得不提起导管，形成断桩。（2）由于运输或等待时间过长等原因使混凝土发生离析，又没有进行二次搅拌，灌注时大量骨料卡在导管内，不得不提出导管进行清理，引起断桩。（3）由于水泥结块或者在冬季施工时因集料含水量较大而冻结成块，搅拌时没有将结块打开，结块卡在导管内，而在混凝土初凝前不能疏通好，造成断桩。（4）混凝土灌注过程中发生坍孔，无法清理，或使用吸泥机清理不彻底，使灌注中断造成断桩。（5）由于检测和计算错误，导管长度不够使底口与孔底距离过大，首批灌注的混凝土不能埋住导管底部，从而形成断桩。（6）在提拔导管时，盲目提拔，将导管提拔过量，使导管底口拔出混凝土面，或使导管口处于泥浆层，形成断桩。（7）在提拔导管时，钢筋笼卡住导管，在混凝土初凝前无法提起，造成混凝土灌注中断，形成断桩。（8）导管接口渗漏，使泥浆进入导管，在混凝土内形成夹层，造成断桩。（9）处理堵管时，将导管提升到最小埋置深度，猛提猛插导管，使导管内混凝土连续下落与表面的浮浆、泥土相结合，形成夹泥缩孔。（10）导管埋置深度过深，无法提起导管或将导管拔断，造成断桩。（11）由于其他意外原因（如机械故障、停电、材料供应不足等）造成混凝土不能连续灌注，中断时间超过混凝土初凝时间，致使导管无法提起，形成断桩。 由此可见，钻孔灌注桩的施工受多方面因素的影响，灌注前应从各方面做好充分的准备，尽可能避免意外情况发生。 二、可采取的预防措施 1、材料方面 集料的最大粒径应不大于导管内径的1618以及钢筋最小净距的14，同时不大于40mm。拌和前，应检查水泥是否结块；如果在冬季施工，拌和前还应将细集料过筛，以免因细集料冻结成块造成堵管。控制混凝土的坍落度在1822cm范围内，混凝土拌和物应有良好的和易性。在运输和灌注过程中，混凝土不应有离析、泌水现象。 2、混凝土灌注 （1）制作钢筋笼时，为使焊口平顺，最好采用对焊的方法。若采用搭接焊法，要保证接头不在钢筋笼内形成错台，以防钢筋笼卡住导管。（2）根据桩径和石料的最大粒径确定导管的直径，尽量采用大直径导管。使用前要对每节导管编号，进行水密承压和接头抗拉试验，以防导管渗漏。导管安装完毕后还应该建立复核和检验制度，尤其要记好每节导管的长度。（3）若使用传统的运输车从拌和站运送混凝土，为保证首批混凝土灌注后导管的埋置深度，可在施工现场设置两条运输便道，前两辆运输车同时从两条便道运送混凝土，连续灌注。（4）混凝土运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不能使用。（5）下导管时，其底口距孔底的距离应不大于4050cm（导管口不能埋入沉淀的回淤泥渣中）。首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（1m）和填充导管底部的需要。（6）关键设备（如混凝土拌和设备、发电机、运输车辆等）要有备用，材料要准备充足，以保证混凝土能够连续灌注。（7）首批混凝土拌和物下落后，应连续灌注混凝土。在随后的灌注过程中，一般控制导管的埋置深度在26m范围内为宜，要适时提拔导管，不要使其埋置过深。 三、处理断桩的几种方法 （1）断桩后如果能够提出钢筋笼，可迅速将其提出孔外，然后用冲击钻重新钻孔，清孔后下钢筋笼，再重新灌注混凝土。（2）如果因严重堵管造成断桩，且已灌混凝土还未初凝时，在提出并清理导管后可使用测锤测量出已灌混凝土顶面位置，并准确计算漏斗和导管容积，将导管下沉到已灌混凝土顶面以上大约10cm处，加球胆。继续灌注时观察漏斗内混凝土顶面的位置，当漏斗内混凝土下落填满导管的瞬间（此时漏斗内混凝土顶面位置可以根据漏斗和导管容积事先计算确定）将导管压入已灌混凝土顶面以下，即完成湿接桩。（3）若断桩位置处于距地表10m以下处，且混凝土已终凝，可使用直径略小于钢筋笼内径的冲击钻在原桩位进行冲击钻孔至钢筋笼底口以下1m处，然后往孔内投放适量炸药，待钢筋笼松动后整体吊出或一根根吊出。然后再进行二次扩孔至设计直径，清孔后重新灌注混凝土。（4）若断桩位置处于距地表5m以内，且地质条件良好时，可开挖至断桩位置，将泥浆或掺杂泥浆的混凝土清除，露出良好的混凝土并凿毛，将钢筋上的泥浆清除干净后，支模浇筑混凝土。拆模后及时回填并夯实。（5）若断桩位置处于地表5m以下、10m以内时，或虽距地表5m以内但地质条件不良时，可将比桩径略大的混凝土管或钢管一节节接起来，直到沉到断桩位置以下0.5m处，清除泥浆及掺杂泥浆的混凝土，露出良好的混凝土面并对其凿毛，清除钢筋上泥浆，然后以混凝土管或钢管为模板浇筑混凝土。（6）若因坍孔、导管无法拔出等造成断桩而无法处理时，可由设计单位结合质量事故报告提出补桩方案，在原桩两侧进行补桩。 桥梁现浇梁桁架式挂蓝的设计和施工浙江灵江大桥主跨为72m+3122m+72m预应力箱形连续梁，其主梁为分离式双幅单室断面，支点处梁高6.9m，腹板厚90cm；跨中及边跨端支点处梁高为3.1m、腹板厚40cm；单幅箱梁顶板宽12m、底板宽6.5m；梁底呈二次抛物线。梁体采用挂篮分段对称悬臂浇筑施工。每个施工临时T构由18对梁段组成，每段长2.5m4m，最重段1#块为135kN，其次为4#块重118kN。根据施工单位的具体情况，结合该桥的桥形，施工时T构的0#、1#块段在托架上施工，其它梁段均采用挂篮施工。 1挂篮选型 由于该桥为分离式双幅桥梁，主桥箱梁悬臂施工时所需的挂篮用量较大，因此在挂篮选型时不仅要满足设计施工方面的受力要求，而且还应从充分利用施工单位现有设备出发，尽量减少新制杆件的用量，降低施工成本。根据设计院的要求，挂篮自重必须控制在600kN以内，因此挂篮应是一个与传统挂篮不同的轻型挂篮。 方案一：主桁采用三角形桁架。该方案挂篮自重轻，结构受力明确合理、刚度大，但新制杆件量大，加工精度要求高，制造成本高。 方案二：主桁采用六四军用梁拼装的平行桁架，挂篮前移采用主桁架系和模板系分别移动到位。该方案挂篮自重轻、结构受力明确合理、新制杆件量小、拼装方便简单，但主桁刚度较小，砼施工时主桁前端的挠度较大。 通过对方案的综合比较和研究，并对施工单位现有设备进行了调查，选用方案二是较可行的。在该方案中，主桁架采用六四军用梁拼装，充分利用了施工单位的现有设备，且重量轻，制造成本低。虽然六四军用梁桁架的强度或刚度不如三角桁架的大，但每桁采用2片六四军用梁无论在强度上还是在刚度上均能满足施工要求。砼施工时主桁前端的挠度可以通过调整挂篮底模前吊点来满足设计要求。底模采用桁架式钢骨架，均由小型角钢焊接而成，结构受力明确，刚度大，自重轻。挂篮前移采用主桁架系和模板系分别移动到位，增加了移动的灵活性和稳定性，使挂篮的受力体系更合理。 2挂篮构造 挂篮主要由主桁架系、外导梁系、模板系、锚固系统和滑道等部分组成，挂篮构造如图1所示。 2.1主桁架系统主桁架系统由平行桁架、前横梁、联结系组成，是挂篮的主要受力结构。一个挂篮由两行主桁架组成，每一主桁由2片六四军用梁组拼成。主桁架前端设有一组前横梁（2I45工字钢），尾部设有两组后锚梁（2I45工字钢），两主桁架之间设有横向联结系。这样，两行分离的主桁架构成一个框架结构，成为一个整体。 施工时，砼和模板的近一半荷载通过前吊带传至主桁架，通过后锚梁处的吊带将傾覆范力传至已浇筑的梁体。 2.2外导梁系统 外导梁系统由外导梁、吊杆组成，主要用于支承侧模重量，并随主桁架共同前移。当模板系向前移动时外导梁又是模板移动的滑道。外导梁的前端通过吊杆悬挂于前横梁上，尾部则悬挂于已浇筑的梁体翼缘上。吊点处均设有螺旋千斤顶，可以方便地调整侧模的标高。 2.3模板系统 该系统由侧模、底模及内模组成。侧模采用型钢钢骨架，底模采用桁架式钢骨架，竹胶板为模面板，所以模板的整体性好，刚度大，砼的灌注质量高且外形美观。内模采用木模，施工成本较低且易施工。 侧模悬挂在外导梁和外挂梁上，模板钢骨架上设有圆滚，以供模板前移时使用。利用梁体通风孔，在侧模上设有拉杆，当主桁前移时兼做模板的支撑。底模设有前后托梁。前托梁设有吊点，通过吊带悬挂在前横梁上，后托梁则用后锚杆锚固在已灌注成形的箱梁底板上。 2.4锚固系统 锚固系统由锚固梁、吊带组成。根据该桥的特点，分别采用了两种锚固方式，以平 衡挂篮在模板前移时或灌注砼时所产生的傾覆反力。 施工2#块时，将预埋在0#块中的直径为32mm的冷拉钢筋通过连接器锚固在后锚梁上；施工其它块件时，通过预留孔将后锚梁上的吊带锚固在梁体梗肋处，从而将傾覆反力传至已浇筑的梁体。 2.5滑道系统 滑道系统由上滑道、下滑道和垫块组成，是支承挂篮和挂篮移动的导向装置。每行主桁下设置一滑道，上滑道设置在主桁下弦节点处；下滑道为一根P43钢轨，通过垫块与之固定。 3挂篮设计 3.1主要技术参数 梁段最大重量为120t，梁段最大长度为4m，梁段最大高度为6.31m。挂篮前移方式为滑移，采用5t倒链做动力，挂篮总重小于60t。主桁架前移时的倾覆安全系数不小于1.4；挂篮工作时的倾覆安全系数不小于1.4。 3.2主要结构受力计算 挂篮主桁架按平面桁架简化，弦杆最大水平拉（压）力：N=143.3t/桁(200t/桁) 挂篮前移时，主桁架先前移到位，后锚梁锚固后再前移模板，故主桁架前移时为倾覆最不利状态。为了防止主桁架倾覆，在主桁架后部需加3t/桁压重。经计算得抗倾覆安全系数K为1.508 挂篮在砼灌注状态下，灌注4#块砼时为倾覆最不利状态,经计算得抗倾覆安全系数K为1.994 挂篮工作时，悬臂端的最大变形理论计算值1.8cm。当挂篮各部位调整得较好时，实际变形与设计值相符。 4挂篮施工 0#、1#梁段在托架上施工完成后，利用托架吊装主桁架各部件，在已浇筑的0#、1#梁段上拼装挂篮，对称施工。 挂篮移动前清理桥面、铺设滑道；外侧模的